Artykuł przeglądowy Review
Nanotechnologia to dział nauki o materiałach, zaj-mujący się tworzeniem i praktycznym wykorzystaniem struktur o rozmiarach w zakresie od 1 do 100 nm. Zmniejszanie wymiarów cząstek powoduje wzrost ich powierzchni w stosunku do objętości oraz odset-ka atomów eksponowanych na zewnątrz, co z kolei wzmaga ich reaktywność i nadaje im unikatowe cechy fizykochemiczne (24). Rozmiary nanocząstek uła-twiają im penetrację barier biologicznych, a nasilone właściwości oksydatywne i katalityczne wpływają na ich interakcje z systemami biologicznymi.
Zastosowania i możliwość kontaktu z nanocząstkami metali szlachetnych
Nanocząstki metali szlachetnych są jednym z naj-szerzej rozpowszechnionych typów nanomateriałów, zatem ryzyko ekspozycji organizmu na ich działanie jest relatywnie duże. Nanosrebro, wbudowane w inny
materiał lub użyte w formie cienkiej zewnętrznej po-włoki, w związku z jego działaniem dezynfekcyjnym, znajduje zastosowanie zarówno w medycynie (leczenie ran i oparzeń oraz ochrona powierzchni kateterów, pro-tez, masek i narzędzi chirurgicznych przed bakteryjną kolonizacją), jak też w życiu codziennym (składnik ko-smetyków, antybakteryjna powłoka tkanin, drobnych sprzętów i urządzeń gospodarstwa domowego) (11). Dopuszcza się też długoterminowe stosowanie srebra na skalę masową przy uzdatnianiu wody w rejonach objętych klęskami żywiołowymi i w czasie działań militarnych. Również nanomiedź, wcześniej używana głównie w przemyśle chemicznym, ze względu na zdolność hamowania wzrostu niektórych mikroorga-nizmów (drożdżaki, Escherichia coli, Staphylococcus
aureus, Listeria), coraz częściej wykorzystywana jest
do wytwarzania powłok bioaktywnych (4). Natomiast nanocząstki złota, choć nie są używane do dezynfekcji,
Wpływ nanocząstek metali szlachetnych
na układ immunologiczny zwierząt
JOANNA MAŁACZEWSKA
Katedra Mikrobiologii i Immunologii Klinicznej, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 13, 10-719 Olsztyn
Otrzymano 07.08.2013 Zaakceptowano 23.12.2013
Małaczewska J.
Impact of noble metal nanoparticles on the immune system of animals Summary
Noble metal nanoparticles, especially silver due to its antimicrobial properties, are amongst the most widely used types of nanomaterials, and so the possibility of an organism’s exposure to them is relatively high. Excluding injections, there are three natural routes they can accidentally enter the body – the skin, lungs and the alimentary tract.
Research on rodents indicate that after inhalation, injection or oral administration silver, gold and copper nanoparticles can easily enter the systemic circulation and reach the internal organs. Particularly vulnerable to the harmful effects of nanoparticles are organs with an extended reticuloendothelial system, such as the spleen, where the accumulation of nanoparticles occurs. It is well proved that metallic nanoparticles are easily absorbed by macrophages located in lymphoid tissues but cannot be destroyed inside the cells. They remain unchanged in phagosomes and chronically stimulate the cells to pro-inflammatory cytokine production. They can also interact with other cell types present in the local environment, e.g. lymphocytes, which can lead to an inadequate immunological response of the organism. Many authors have described the pro-inflammatory effect of noble metal nanoparticles, both local to the application site and generalized. What is more, silver nanoparticles were able to disturb the Th1/Th2 balance or even cause an allergic response of the organism.
The beneficial impact of silver nanoparticles on the immune response occurs only when they were applied externally in the form of dressings or ointments in the treatment of wounded or inflamed skin. In such cases nanosilver exhibited immunoregulatory properties accelerating the healing. An explanation for this mode of action may be the fact of relatively poor skin penetration by nanoparticles, limiting their effect to the local tissues only.
znajdują zastosowania biomedyczne jako biosensory, w obrazowaniu komórek nowotworowych, terapii fo-totermicznej i systemach nacelowanego dostarczania leków (40). Ponadto nanokoloidy srebra, złota i miedzi wykorzystywane są w medycynie niekonwencjonalnej, gdzie, oprócz zewnętrznej aplikacji, dopuszcza się ich stosowanie jako suplementów diety w celu wzmocnie-nia układu immunologicznego i ochrony organizmu przed infekcjami bakteryjnymi. Nanocząstki srebra i miedzi testuje się też jako potencjalne dodatki pa-szowe w hodowli świń i drobiu (1, 6, 7).
Wnikanie do organizmu i dystrybucja tkankowa nanocząstek metali
Istnieją trzy drogi, którymi nanocząstki mogą w na-turalny sposób (poza celową iniekcją) dostawać się do organizmu ssaków: alimentarna, inhalacyjna lub przez skórę. Potencjalne ryzyko zdrowotne po ekspozycji organizmu związane jest jednak ze stopniem wchła-niania nanocząstek, bowiem przy jego braku możliwy jest tylko efekt lokalny. Najniższy stopień absorpcji ma miejsce po aplikacji nanocząstek na zdrową skórę. Badania przeprowadzone na modelach skóry in vitro wykazały immobilizację nanocząstek srebra, złota i tlenku miedzi przez różne warstwy skóry, w zależ-ności od ich rozmiarów i stopnia ciągłości tkanek. Przypuszcza się jednak, że w organizmie nanocząstki mogą wykorzystywać do penetracji gruczoły potowe, łojowe i okolicę mieszków włosowych (5, 13, 30). Natomiast w badaniach przeprowadzonych na gry-zoniach, zarówno po inhalacji, iniekcji, jak i podaniu drogą oralną, nanocząstki metali szlachetnych szybko dostawały się do wszystkich badanych tkanek, choć głównymi narządami docelowymi w większości przy-padków były: wątroba, śledziona, płuca i nerki (2, 9, 11, 14, 25, 31, 33, 34). Mimo że stężenia metali w tych narządach malały wraz z upływem czasu, pozostawały mierzalne jeszcze wiele dni po aplikacji nanocząstek, co świadczy o ich wolnej eliminacji z organizmu (2, 14). Niezależnie od drogi podania, łatwiej wchłania-ne i szerzej dystrybuowawchłania-ne były cząstki najmniejsze (2, 9, 14, 25). Ponadto alimentarna droga ekspozycji, najistotniejsza w przypadku materiałów używanych na szeroką skalę, okazała się również najgroźniejsza dla organizmu, a uszkodzenia lub dysfunkcję narządów docelowych u gryzoni obserwowano po podaniu tą drogą zarówno nanocząstek srebra (11), miedzi (4, 21), jak i złota (40). Również u ryb, ze względu na śluz pokrywający skórę i skrzela, który wiążąc cząstki, lokalizuje ich działanie, najważniejszą rolę w ich wni-kaniu do organizmu odgrywał przewód pokarmowy, a narządami docelowymi były: wątroba, śledziona i nerka głowowa (10).
Z obserwacji wielu autorów wynika zatem, że nanocząstki metali szlachetnych po dostaniu się do organizmu kumulowane są głównie przez narządy zawierające rozbudowany układ
siateczkowo-śród-błonkowy, co związane jest z ich funkcją „czyścicieli” krwi obwodowej z obcych cząstek (4, 10). Ponieważ niektóre z tych narządów (śledziona czy nerka gło-wowa u ryb) są istotnymi organami układu immuno-logicznego, wartym szerszego rozważenia aspektem oddziaływań nanocząstek metali szlachetnych na orga-nizmy zwierząt jest ich wpływ na funkcjonowanie tego układu.
Wpływ nanocząstek metali na komórki układu immunologicznego in vitro
Najliczniejsze badania wpływu nanocząstek metali szlachetnych na komórki układu immunologicznego in
vitro, prowadzone zwykle na ustabilizowanych liniach
makrofagów, rzadziej na pierwotnych hodowlach leu-kocytów, dotyczą nanocząstek srebra. Nanosrebro ce-chuje zależna od stężenia toksyczność, wynikająca ze wzbudzania stresu oksydatywnego, uszkadzania błon biologicznych i stymulacji apoptozy bądź nekrozy (8, 26, 27, 29, 38). Potwierdzono też fagocytozę nanoczą-stek srebra przez makrofagi, prowadzącą zwykle do ich aktywacji i stymulującą odpowiedź zapalną, co wyraża się zmianą morfologii komórek i wydzielaniem cytokin prozapalnych: IL-1α, IL-1β, TNF-α, IL-6 i IL-8 (8, 20, 27, 29, 33, 38, 39) oraz występowanie zjawiska jonizacji nanocząstek srebra we wnętrzu fagocytów, zgodnie z mechanizmem „konia trojańskiego”(26). Greulich i wsp. (8), badając wpływ nanosrebra na leukocyty krwi obwodowej człowieka, wysnuli wręcz wniosek, że komórki niefagocytujące, jak limfocyty T, nie są wrażliwe na ich działanie. Obserwacji tej przeczą jednak badania Shin i wsp. (29), w których nanosre-bro obniżało aktywność proliferacyjną limfocytów ludzkiej krwi obwodowej. Również badania własne potwierdziły wpływ nanokoloidu srebra na proliferację limfocytów izolowanych z krwi i śledziony pstrąga tęczowego (19) oraz śledziony myszy (dane niepubli-kowane) pod wpływem mitogenów (hamowanie przy wysokich stężeniach, stymulacja przy niskich).
Niewiele natomiast przeprowadzono badań nad wpływem nanocząstek miedzi na komórki, zwykle zresztą z użyciem tlenku miedzi i komórek innych niż immunokompetentne. Uzyskane wyniki świadczą jednak o podobnym mechanizmie działania miedzi i srebra. Nanocząstki tlenku miedzi również cechuje wysoki stopień cytotoksyczności, związany z wy-woływaniem stresu oksydatywnego, peroksydacją lipidów błonowych i zaburzeniem oddychania mito-chondrialnego. Podobnie jak nanosrebro mają też one zdolność jonizacji we wnętrzu komórki, w kwaśnym pH lizosomów, co pozwala im ominąć ewolucyjnie rozwiniętą ochronę komórek przed działaniem jonów (32), a badania przeprowadzone na modelu skóry potwierdzają ich działanie prozapalne, objawiające się stymulacją syntezy IL-1α, TNFα i IL-6 (5). Także w badaniach własnych nanokoloid miedzi działał prozapalnie, stymulując produkcję IL-1β przez mysie
splenocyty oraz modulował ich odpowiedź na LPS, wzmagając syntezę IL-6 (dane niepublikowane).
Również nanocząstki złota, często uważane za nieimmunogenne, wpływały na komórki układu im-munologicznego w warunkach in vitro. W badaniach Yen i wsp. (39) wykazywały wręcz silniejsze działanie w stosunku do mysich makrofagów od jednocześnie testowanych nanocząstek srebra. Pochłaniane przez komórki w większym stopniu niż nanosrebro, powodo-wały zmianę ich morfologii, świadczącą o aktywacji, co potwierdzała zwiększona ekspresja cytokin proza-palnych (IL-1, IL-6 i TNF-α). Nawet niektóre typy na-nocząstek złota o powierzchni modyfikowanej w celu ich stabilizacji lub zwiększenia zgodności biologicznej wpływały na aktywność linii makrofagów, zwykle obniżając ich proliferację i stymulując syntezę cytokin prozapalnych (15). W badaniach własnych natomiast nanokoloid złota użyty w niskich, nietoksycznych stężeniach, stymulował proliferację limfocytów B izolowanych ze śledziony myszy oraz obniżał syntezę IL-2 po stymulacji splenocytów mitogenami (dane niepublikowane).
Wpływ nanocząstek metali szlachetnych na układ immunologiczny zwierząt
Stosunkowo niewiele, jak dotąd, przeprowadzono badań dotyczących wpływu nanocząstek metali szla-chetnych na układ immunologiczny zwierząt, wydaje się jednak, że spektrum ich oddziaływań może być dość szerokie.
Pewnym jest, że wykazują one zdolność do wcho-dzenia w interakcje ze składowymi odporności nieswoistej, tak humoralnymi, jak i komórkowymi. W czasie pierwszych sekund po kontakcie z płynami ustrojowymi nanocząstki metaliczne formują białko-wą koronę, złożoną z fibrynogenu, immunoglobulin, albumin i białek układu dopełniacza, choć procesowi temu mogą ulegać też lizozym i białka ostrej fazy. Zjawisko to stymuluje dopełniacz, sprzyja fagocy-tozie cząstek i inicjuje proces zapalny, jednocześnie prowadząc do zmiany konformacji przestrzennej białek wchodzących w jej skład, co może powodować utratę ich aktywności biologicznej (10). Brak jednak bardziej precyzyjnych doniesień na ten temat. Dobrze natomiast udokumentowano pochłanianie nanocząstek przez komórki żerne, na drodze endocytozy zależnej od klatryny, fagocytozy lub makropinocytozy, w zależ-ności od ich rozmiarów. Ten ostatni sposób umożliwia pobieranie agregatów nanocząstek, które łatwo tworzą się w przypadku metali szlachetnych (10). Pochłonięte cząstki nie mogą jednak zostać strawione we wnętrzu fagocytów. Po inhalacji nanocząstek metali u gryzoni ich konglomeraty pozostawały przez wiele dni w fa-golizosomach makrofagów pęcherzyków i przegród międzypęcherzykowych (28, 31, 34). Makrofagi mogą jednak pozbywać się nanocząstek na drodze egzocyto-zy lub apoptoegzocyto-zy, co zdaje się potwierdzać fakt
stopnio-wego zmniejszenia się ilości komórek zawierających nanocząstki w 3 tygodnie po ich inhalacji u myszy (31). W przypadku neutrofilów natomiast nanocząst-ki zamknięte w fagosomach chronicznie stymulują komórki do wybuchu tlenowego, co doprowadza do ich NETozy. Uwolnienie sieci jest standardowym sposobem pozbywania się nanocząstek przez neutro-file, jednak tylko dojrzałe komórki mają tę zdolność. Przypuszcza się zatem, że po stymulacji nanocząstkami wiele dojrzałych krążących neutrofilów ginie, a mniej dojrzałe komórki, które je zastępują, mogą nie być w pełni funkcjonalne (10). Uwolnienie nanocząstek z komórek żernych czyni je dostępnymi do pochłonię-cia przez kolejne fagocyty i umożliwia ich długotrwałą recyrkulację w organizmie. W badaniach in vivo na gryzoniach potwierdzono też, obserwowaną wcześniej
in vitro, aktywację makrofagów i stymulację procesu
zapalnego przez nanocząstki. Po inhalacji nanosrebra notowano wzrost ilości komórek zapalnych (makrofagi i neutrofile) i poziomu produkowanych przez nie cy-tokin prozapalnych (TNFα, IL-6 i MIP-2 u szczurów, IL-12 u myszy) w płynie oskrzelowo-pęcherzykowym. U myszy efekt utrzymywał się jeszcze w 3 tygodnie po inhalacji (do końca okresu obserwacji) (16, 31). Również po iniekcji dootrzewnowej nanocząstek sre-bra, obserwowano u myszy lokalny efekt prozapalny, wyrażony wzrostem poziomu TNFα i IFNγ i całkowi-tej liczby leukocytów otrzewnowych (37). Działanie prozapalne nanocząstek nie zawsze było ograniczone tylko do miejsca ich aplikacji, o czym świadczy wzrost poziomu cytokin prozapalnych (IL-1 i IL-6) we krwi obwodowej myszy po 28 dniach oralnej administracji nanocząstek srebra (25). Także w badaniach własnych, u myszy otrzymujących nanokoloid srebra w wodzie do picia przez 7 i 14 dni, a później poddanych eks-perymentalnej endotoksemii, obserwowano nasiloną odpowiedź zapalną organizmu, wyrażoną wyższymi poziomami IL-1β i TNFα w surowicy, w porównaniu z kontrolną grupą zwierząt (18).
Ogólnoustrojowy efekt działania nanocząstek metali szlachetnych wynikać może z ich wpływu na narządy i tkanki limfoidalne, w których nanocząstki pochło-nięte przez komórki żerne są kumulowane. Pozostając w narządzie przez długi czas, mogą one wpływać rów-nież na inne populacje komórek układu immunologicz-nego, czy to pośrednio, poprzez cytokiny wydzielane przez makrofagi, czy też, po opuszczeniu ich wnę-trza, na drodze bezpośredniego kontaktu. Pośrednio o wpływie nanocząstek na narządy immunologiczne może świadczyć zmiana ich wielkości – spadek masy torby Fabrycjusza u kurcząt otrzymujących nanosrebro w wodzie do picia (1), wzrost masy śledziony szczu-rów po dotchawiczym wprowadzeniu nanokoloidu złota (28), wzrost indeksu śledzionowego i grasiczego u myszy po oralnej administracji nanozłota (40) czy spadek indeksu śledzionowego u myszy otrzymujących drogą alimentarną nanocząstki miedzi (4). W
bada-niach własnych zaś u myszy otrzymujących nanokoloid srebra w wodzie do picia obserwowano jego wpływ na proliferację limfocytów śledzionowych, zależny od dawki koloidu (0,25, 2,5, 25 ppm) i czasu jego poda-wania (7, 14, 28 dni). Najniższa dawka początkowo stymulowała proliferację limfocytów T (17), by po 28 dniach znacząco ją obniżyć (dane niepublikowane), podczas gdy dawki wyższe po dłuższym okresie poda-wania stymulowały proliferację limfocytów B – dawka środkowa od 14. dnia (17), najwyższa dopiero po 28 dniach (dane niepublikowane). Również produkcja cytokin przez splenocyty mysie oznaczana po 28 dniach podawania koloidu srebra różniła się znacząco, w zależności od jego dawki – dwie niższe wywierały działanie prozapalne, podczas gdy najwyższa znacząco hamowała syntezę cytokin prozapalnych po stymulacji LPS, a stymulowała produkcję przeciwzapalnej IL-10 (dane niepublikowane).
Wyniki badań Park i wsp. (25) wykazały jeszcze szerszy zakres oddziaływania nanocząstek srebra na układ immunologiczny myszy. Po 4 tygodniach ich oralnej administracji autorzy zanotowali zwiększony poziom komórek NK i B oraz obniżony stosunek limfocytów T CD4+/CD8+ we krwi obwodowej zwie-rząt, jak również zależny od dawki wzrost poziomu niektórych cytokin (IL-1, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12 i TGF-β) oraz IgE. Zwiększony poziom cytokin do-tyczył, co prawda, obu ich typów – Th1 i Th2, jednak znaczniejsza reakcja cytokin Th2, w połączeniu z na-siloną syntezą IgE wskazywała, zdaniem autorów, na indukcję odpowiedzi alergicznej przez nanosrebro. Do podobnych wniosków doszli Xu i wsp. (37), badając działanie adiuwacyjne nanosrebra po podskórnej lub dootrzewnowej immunizacji myszy owoalbuminą lub bydlęcą albuminą surowiczą. U zwierząt otrzymują-cych nanocząstki srebra w czasie immunizacji obser-wowali zwiększony stosunek IgG1/IgG2, sugerujący ich adiuwacyjne działanie w zakresie odpowiedzi Th2, oraz podniesiony poziom IgE, świadczący o indukcji nadwrażliwości. Zdaniem autorów, ekspozycja wcze-śniej uczulonych osobników na działanie nanocząstek może prowadzić do wykształcenia odpowiedzi aler-gicznej i rozwoju schorzeń alergicznych.
Tylko w jednej pracy (12) nanocząstki srebra po dootrzewnowym podaniu myszom nie wzbudzały żadnej odpowiedzi immunologicznej organizmu, choć potwierdzono ich kumulację we wszystkich narządach, w tym śledzionie. Efekt ten jednak mógł być wynikiem modyfikacji nanocząstek (powłoka krzemianowa), która zwiększyła ich zgodność biologiczną.
Korzystnego wpływu nanocząstek podawanych drogą alimentarną na układ immunologiczny rów-nież dowodzą tylko jedne badania (7). U prosiąt otrzymujących nanocząstki miedzi (50 mg/kg paszy) obserwowano wzrost poziomu IgG, γ-globulin, całko-witych globulin i aktywności SOD (dysmutazy ponad-tenkowej) w surowicy, autorzy pracy wysnuli zatem
wniosek o korzystnym wpływie suplementacji paszy nanomiedzią na aktywność układu immunologicznego. Twierdzenia te jednak mogą okazać się nazbyt optymi-styczne, udowodniono bowiem, iż nadmiar miedzi ma niekorzystny wpływ na układ immunologiczny, mimo że jest ona pierwiastkiem niezbędnym w organizmie, jako składowa kilku istotnych enzymów. W badaniach Mitra i wsp. (22) chlorek miedzi (nie nanocząstki) po dootrzewnowym podawaniu myszom (5 mg/kg m.c. przez 4 tygodnie) wywoływał apoptozę w śledzionie i grasicy, dotyczącą głównie komórek T CD4+ (Th). Jednocześnie następowała proliferacja komórek T CD8+ (Tc), co stymulowało cytotoksyczność i pod-trzymywało proces zapalny w obu narządach. Również nanocząstki miedzi podawane drogą alimentarną w wysokich dawkach powodowały u myszy redukcję liczby limfocytów i spadek indeksu śledzionowego (4). Efekt uzyskany u prosiąt mógł być zatem wyni-kiem różnic gatunkowych lub naprawdę precyzyjnego doboru dawki.
Wiele badań dowiodło natomiast korzystnego wpły-wu nanocząstek srebra, po ich zewnętrznej aplikacji, na odpowiedź immunologiczną w procesie gojenia ran i zapaleń skóry u zwierząt. We wszystkich przy-padkach obserwowano dobre działanie kliniczne, wyrażone szybkim zejściem obrzęku i przekrwienia, przyspieszonym gojeniem oraz zbliżonym do kontroli obrazem histologicznym tkanek. Widoczne mikrosko-powo zmniejszenie ilości komórek zapalnych infiltru-jących zmienioną tkankę wynikało z ich wzmożonej apoptozy pod wpływem nanosrebra, której nie ulegały jednak komórki zaangażowane w dalsze etapy procesu gojenia – fibroblasty i keratynocyty (3, 23, 35, 36). W pracach, w których oznaczano również humoralne parametry stanu zapalnego, wykazano ponadto obniże-nie poziomu metaloproteaz i białek ostrej fazy (35, 36) oraz spadek ekspresji cytokin prozapalnych: TNF-α, IL-8, IL-12, TGF-β (3, 23) lub korzystną modulację odpowiedzi cytokinowej na różnych etapach gojenia tkanek (35).
Reasumując, wiele doniesień zdaje się świadczyć o niekorzystnym wpływie nanocząstek metali szlachet-nych na układ immunologiczny klinicznie zdrowych zwierząt po ich wprowadzeniu drogą inhalacyjną, oralną lub w iniekcji. Działanie prozapalne, alergi-zujące lub zaburzanie równowagi odpowiedzi Th1/ Th2 przez nanocząstki w takich sytuacjach wynikać może z ich kumulacji i chronicznego oddziaływania na narządy limfoidalne. Korzystny, immunomodulujący wpływ nanocząstek srebra uzyskano jedynie po ich powierzchniowej aplikacji na skórę objętą procesem zapalnym. Być może, podobne efekty mogłoby przy-nieść stosowanie nanocząstek w terapii innych scho-rzeń zapalnych lub zakaźnych, jednak doprecyzowanie wskazań oraz zoptymalizowanie dawkowania i drogi podawania nanocząstek wymaga szeroko zakrojonych badań w tym kierunku.
Piśmiennictwo
1. Ahmadi F., Kurdestany A. H.: The impact of silver nano particles on growth performance, lymphoid organs and oxidative stress indicators in broiler chicks. Global Veterinaria 2010, 5, 366-370.
2. Balasubramanian S. K., Jittiwat J., Manikandan J., Ong C. N., Yu L. E.,
Ong W. Y.: Biodistibution of gold nanoparticles and gene expression changes
in the liver and spleen after intravenous administration in rats. Biomaterials 2010, 31, 2034-2042.
3. Bhol K. C., Schechter P. J.: Topical nanocrystalline silver cream suppresses in-flammatory cytokines and induces apoptosis of inin-flammatory cells in a murine model of allergic contact dermatitis. Br. J. Dermatol. 2005, 152, 1235-1242. 4. Chen Z., Meng H., Xing G., Chen C., Zhao Y., Jia G., Wang T., Yuan H., Ye C.,
Zhao F., Chai Z., Zhu C., Fang X., Ma B., Wan L.: Acute toxicological effects
of copper nanoparticles in vivo. Toxicol. Lett. 2006, 163, 109-120. 5. Cohen D., Soroka Y., Ma’or Z., Oron M., Portugal-Cohen M., Brégégère F. M.,
Berhanu D., Valsami-Jones E., Hai N., Milner Y.: Evaluation of topically
applied copper (II) oxide nanoparticle cytotoxicity in human skin organ culture. Toxicol. in Vitro 2013, 27, 292-298.
6. Fondevila M., Herrer R., Casallas M. C., Abecia L., Ducha J. J.: Silver nanoparticles as a potential antimicrobial additive for weaned pigs. Anim. Feed Sci. Technol. 2009, 150, 259-269.
7. Gonzales-Eguia A., Fu C. M., Lu F. Y., Lien T. F.: Effects of nanocopper on copper availability and nutrients digestibility, growth performance and serum traits of piglets. Livest. Sci. 2009, 126, 122-129.
8. Greulich C., Diendorf J., Geßmann J., Simon T., Habijan T., Eggeler G.,
Schildhauer T. A., Epple M., Köller M.: Cell type-specific responses of
peri-pheral blood mononuclear cells to silver nanoparticles. Acta Biomater. 2011, 7, 3505-3514.
9. Hillyer J. F., Albrecht R. M.: Gastrointestinal persorption and tissue distribu-tion of differently sized colloidal gold nanoparticles. J. Pharm. Sci. 2001, 90, 1927-1936.
10. Jovanović B., Palić D.: Immunotoxicology of non-functionalized engineered nanoparticles in aquatic organism with special emphasis on fish-review of current knowledge, gap identification, and call for further research. Aquat. Toxicol. 2012, 118-119, 141-151.
11. Kim Y. S., Kim J. S., Cho H. S., Rha D. S., Kim J. M., Park J. D., Choi B. S.,
Lim R., Chang H. K., Chung Y. H., Kwon I. H., Jeong J., Han B. S., Yu I. J.:
Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender-related tissue distri-bution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats. Inhal. Toxicol. 2008, 20, 575-583.
12. Kiruba Daniel S. C. G., Tharmaraj V., Anitha Sironmani T., Pitchumani K.: Toxicity and immunological activity of silver nanoparticles. Appl. Clay Sci. 2010, 48, 547-551.
13. Larese F. F., D’Agostin F., Crosera M., Adami G., Renzi N., Bovenzi M.,
Maina G.: Human skin penetration of silver nanoparticles through intact and
damaged skin. Toxicology 2009, 255, 33-37.
14. Lankveld D. P. K., Oomen A. G., Krystek P., Neigh A., Troost – de Jong A.,
Noorlander C. W., Van Eijkeren J. C. H., Geertsma R. E., De Jong W. H.: The
kinetics of the tissue distribution of silver nanoparticles of different sizes. Biomaterials 2010, 31, 8350-8361.
15. Leroy P., Sapin-Minet A., Pitarch A., Boudier A., Tournebize J.: Interactions between gold nanoparticles and macrophages: activation or inhibition? Nitric Oxide 2011, 25, 54-56.
16. Liu H., Yang D., Yang H., Zhang H., Zhang W., Fang Y. J., Lin Z., Tian L.,
Lin B., Yan J., Xi Z.: Comparative study of respiratory tract immune toxicity
induced by three sterilization nanoparticles: silver, zinc oxide and titanium dioxide. J. Hazard. Mater. 2013, 248-249, 478-486.
17. Małaczewska J.: Effect of silver nanoparticles on splenocyte activity and selected cytokine levels in the mouse serum. Bull. Vet. Inst. Pulawy 2011, 55, 317-322.
18. Małaczewska J.: The effect of silver nanoparticles on splenocyte activity and selected cytokine levels in the mouse serum at early stage of experimental endotoxemia. Pol. J. Vet. Sci. 2011, 14, 579-604.
19. Małaczewska J., Siwicki A. K.: The in vitro effect of commercially available noble metal nanocolloids on the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) leu-kocyte and splenocyte activity. Pol. J. Vet. Sci. 2013, 16, 77-84.
20. Martinez-Gutierrez F., Thi E. P., Silverman J. M., de Oliveira C. C., Svensson
S. L., Vanden Hoek A., Sánchez E. M., Reiner N. E., Gaynor E. C., Pryzdial E. L., Conway E. M., Orrantia E., Ruiz F., Av-Gay Y., Bach H.: Antibacterial
activity, inflammatory response, coagulation and cytotoxicity effects of silver nanoparticles. Nanomedicine 2012, 8, 328-336.
21. Meng H., Chen Z., Xing G., Yuan H., Chen C., Zhao F., Zhang C., Zhao Y.: Ultrahigh reactivity provokes nanotoxicity: Explanation of oral toxicity of nano-copper particles. Toxicol. Lett. 2007, 175, 102-110.
22. Mitra S., Keswani T., Ghosh N., Goswami S., Datta A., Das S., Maity S.,
Bhattacharyya A.: Copper induced immunotoxicity promote differential
apoptotic pathways in spleen and thymus. Toxicology 2013, 306, 74-84. 23. Nadworny P. L., Wang J. F., Tredget E. E., Burrell R. E.: Anti-inflammatory
activity of nanocrystalline silver in a porcine contact dermatitis model. Nanomedicine 2008, 4, 241-251.
24. Nel A., Xia T., Mädler L., Li N.: Toxic potential of materials at the nanolevel. Science 2006, 311, 622-627.
25. Park E. J., Bae E., Yi J., Kim Y., Choi K., Lee S. H., Yoon J., Lee B. C.,
Park K.: Repeated-dose toxicity and inflammatory responses in mice by oral
administration of silver nanoparticles. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2010, 30, 162-168.
26. Park E. J., Yi J., Kim Y., Choi K., Park K.: Silver nanoparticles induce cytoto-xicity by a Trojan-horse type mechanism. Toxicol. in Vitro 2010, 24, 872-878. 27. Park M. V. D. Z., Neigh A. M., Vermeulen J. P., Fonteyne L. J. J., Verharen
H. W., Briede J. J., Loveren H., Jong W. H.: The effect of particle size on the
cytotoxicity, inflammation, developmental toxicity and genotoxicity of silver nanoparticles. Biomaterials 2011, 32, 9810-9817.
28. Schulz M., Ma-Hoc L., Brill S., Strauss V., Treumann S., Gröters S.,
Ravenzwaay B., Landsiedel R.: Investigation on the genotoxicity of different
sizes of gold nanoparticles to the lungs of rats. Mutat. Res. 2012, 745, 51-57. 29. Shin S. H., Ye M. K., Kim H. S., Kang H. S.: The effects of nano-silver on the
proliferation and cytokine expression by peripheral blood mononuclear cells. Int. Immunopharmacol. 2007, 7, 1813-1818.
30. Sonavane G., Tomoda K., Sano A., Ohshima H., Terada H., Makino K.: In vitro permeation of gold nanoparticles through rat skin and rat intestine: effect of particle size. Colloids Surf. B Biointerfaces 2008, 65, 1-10.
31. Stebounova L. V., Adamcakova-Dodd A., Kim J. S., Park H., O’Shaughnessy
P. T., Grassian V. H., Thorne P. S.: Nanosilver induces minimal lung toxicity
or inflammation in a subacute murine inhalation model. Part. Fibre Toxicol. 2011, 8, 5.
32. Studer A. M., Limbach L. K., Van Duc L., Krumeich F., Athanassiou E. K.,
Gerber L. C., Moch H., Stark W. J.: Nanoparticle cytotoxicity depends on
intracellular solubility: comparison of stabilized copper metal and degradable copper oxide nanoparticles. Toxicol. Lett. 2010, 197, 169-174.
33. Takenaka S., Karg E., Möller W., Roth C., Ziesenis A.: A morphologic study on the fate of ultrafine silver particles: distribution pattern of phagocytized metallic silver in vitro and in vivo. Inhal. Toxicol. 2000, 12, 291-299. 34. Takenaka S., Karg E., Roth C., Schulz H., Ziesenis A., Heinzmann U.,
Schramel P., Heyder J.: Pulmonary and systemic distribution of inhaled
ultrafine silver particles in rats. Environ. Health Perspect. 2001, 109 Suppl. 4, 547-551.
35. Tian J., Wong K. K. Y., Ho C. M., Lok C. N., Yu W. Y., Che C. M., Chiu J. F.,
Tam P. K. H.: Topical delivery of silver nanoparticles promotes wound healing.
ChemMedChem. 2007, 2, 129-136.
36. Wright J. B., Lam K., Buret A. G., Olson M. E., Burrell R. E.: Early healing events in a porcine model of contaminated wounds: effect of nanocrystalline silver on matrix metalloproteinases, cell apoptosis, and healing. Wound Repair Regen. 2002, 10, 141-151.
37. Xu Y., Tang H., Liu J. H., Wang H., Liu Y.: Evaluation of the adjuvant effect of silver nanoparticles both in vitro and in vivo. Toxicol Lett. 2013, 219, 42-48. 38. Yang E. J., Kim S., Kim J. S., Choi I. H.: Inflammasome formation and
IL-1β release by human blood monocytes in response to silver nanoparticles. Biomaterials 2012, 33, 6858-6867.
39. Yen H. J., Hsu S. H., Tsai C. L.: Cytotoxicity and immunological response of gold and silver nanoparticles of different sizes. Small 2009, 5, 1553-1561. 40. Zhang X. D., Wu H. Y., Wu D., Wang Y. Y., Chang J. H., Zhai Z. B., Meng A. M.,
Liu P. X., Zhang L. A., Fan F. Y.: Toxicologic effects of gold nanoparticles in
vivo by different administration routes. Int. J. Nanomedicine 2010, 5, 771-781. Adres autora: dr wet. Joanna Małaczewska, ul. Oczapowskiego 13, 10-957 Olsztyn; e-mail: j.malaczewska7@wp.pl
